基于PHP实现堆排序的示例

  介绍

这篇文章将为大家详细讲解有关基于PHP实现堆排序的示例,小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考,希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。

<强>堆

堆(heap)是计算机科学中一类特殊的数据结构的统称,通常是一个可以被看做一棵树的数组对象。

堆{k1, k2, ki,…, kn} (ki & lt;=k2i ki & lt;=k2i + 1) | (ki祝辞=k2i ki祝辞=k2i + 1), (i=1、2、3、4…n/2)

<强>关于堆:

<李>

堆中某个节点的值总是不大于或不小于其父节点的值;

<李>

堆总是一棵完全二叉树(下面)。

<李>

将根节点最大的堆叫做最大堆或大根堆,根节点最小的堆叫做最小堆或小根堆。

<强>完全二叉树

说到堆排序,就不能不提完全二叉树,这些基本概念在网上到处都是,我摘了个最简单的. .

完全二叉树:除最后一层外,每一层上的节点数均达到最大值;在最后一层上只缺少右边的若干结点。

我自己总结认为,正是因为有下面两个特点,

<李>

只允许最后一层有空缺结点且空缺在右边,即叶子结点只能在层次最大的两层上出现(存储方式的规则性),

<李>

若i> 1,树的双亲为树[我div 2](其父子结点值的规律性),

才使得其进行排序非常方便。

<强>堆排序

堆排序求升序用大顶堆,求降序用小顶堆。

本例用求降序的小顶堆来解析。

<强>堆排序步骤如下:

1,我们将数据(49岁,38岁,65年,97年,76年,13日,27日,50)建立一个数组arr美元;

2,用数组arr美元建立一个小顶堆(主要步骤,会在代码注释里解释,下图是用一个数组建立小顶堆的过程),

3,将堆的根(最小的元素)与最后一个叶子交换,并将堆长度减一,跳到第二步;

4,重复2 - 3步,直到堆中只有一个结点,排序完成。

基于PHP实现堆排序的示例

<强>堆排序的PHP实现

//因为是数组,下标从0开始,所以,下标为n根结点的左子结点为2 n + 1,右子结点为2 n + 2,,//初始化值,建立初始堆   arr=美元阵列(49岁,38岁,65年,97年,76年,13日,27日,50);   美元$ arrSize=count (arr);//将第一次排序抽出来,因为最后一次排序不需要再交换值了。   buildHeap (arr, arrSize美元);      (我=$ arrSize-1; i>美元;0;我——美元){   交换才能(加勒比海盗,我美元,0);   arrSize美元才能;   buildHeap才能(arr, arrSize美元);,,   }//用数组建立最小堆   function  buildHeap (arrSize美元及美元arr) {//计才能算出最开始的下标美元指数,如图,为数字“97”所在位置,比较每一个子树的父结点和子结点,将最小值存入父结点中//从美元指数处才能对一个树进行循环比较,形成最小堆   的才能(美元指数=intval中(arrSize美元/2)1;,index>美元;=0;,美元指数(){   ,,,//如果有左节点,将其下标存进最小值最小   ,,,如果美元(美元指数* 2 + 1 & lt; arrSize) {   ,,,,,min=美元指数* 2 + 1;   ,,,,,//如果有右子结点,比较左右结点的大小,如果右子结点更小,将其结点的下标记录进最小值最小   ,,,,,如果美元(美元指数* 2 + 2 & lt; arrSize) {   ,,,,,,,如果(arr美元(美元指数* 2 + 2)& lt;美元arr [min美元]){   ,,,,,,,,,min=美元指数* 2 + 2;   ,,,,,,,}   ,,,,,}   ,,,,,//将子结点中较小的和父结点比较,若子结点较小,与父结点交换位置,同时更新较小   ,,,,,如果(arr [min美元]& lt; arr美元(美元指数)){   ,,,,,,,交换(arr, min美元,美元指数);   ,,,,,},,   ,,,}   ,,}   }//此函数用来交换下数组arr中美元下标为一个和另一个美元的数据   function 交换(,arr美元,一美元,一美元){   tmp=美元才能arr [$ 1];   ,,arr(1美元)=arr美元(另一个美元);   ,,arr(另一个美元)=tmp美元;   }

下面是排序的最终结果:

基于PHP实现堆排序的示例

堆用来进行全排的序,时间复杂度是O (nlogn)

而快排用来全排的序,平均时间复杂度也是O (nlogn)

但堆排序可以用来求TopK时,堆的时间复杂度为O (Klog2 (n),因为它只需要进行K轮排序即可。

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基于PHP实现堆排序的示例